不同钾肥施用位置对棉花产量和生长性状的影响

夏颖+刘冬碧+范先鹏+吴茂前+张富林+熊桂云+程子珍+余延丰

摘要：采用2年大田试验方式，研究不同钾肥施用位置对产量、三桃数、生殖器官数、脱落率和有效果枝数的影响。结果表明，施用钾肥使棉花产量增加12.4%～28.1%，8月15日的桃数增加23.3%～41.7%，9月15日的桃数增加30.2%～48.0%，生殖器官数在7月15日、8月15日和9月15日分别增加17.9%、22.1%和36.5%，脫落率在8月15日盛桃期和9月15日收获期分别降低34.8%和24.8%；不同钾肥施用位置的产量高低顺序为T10，20（钾肥水平距离10 cm、垂直距离20 cm）>T20，10（钾肥水平距离20 cm、垂直距离10 cm）=T20，20（钾肥水平距离20 cm、垂直距离20 cm）>T10，5（钾肥水平距离10 cm、垂直距离5 cm）>T10，10（钾肥水平距离10 cm、垂直距离10 cm）>T20，5（钾肥水平距离20 cm、垂直距离5 cm）>CK（不施钾肥），钾肥施用位置T10，20、T20，10和T20，20的秋桃数和生殖器官数最高、T10，20和T20，20的脱落率最低，表明钾肥施在水平距离10 cm、垂直距离20 cm，水平距离20 cm垂直距离10和20 cm有利于增加桃数和生殖器官数，降低脱落率，从而提高产量。

关键词：棉花；钾肥施用位置；产量；生长性状

中图分类号：S143.3；Q945.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）24-4740-04

中国钾肥资源匮乏，2012年钾肥生产量为377.4万t，钾肥进口依赖度高达50%[1]。中国耕地普遍缺钾，严重缺钾耕地（速效钾<50 mg/kg）和一般缺钾耕地（速效钾为50～70 mg/kg）总面积超过2 267万hm2，约占耕地总面积的22.6%[2]，其中南方地区缺钾面积及缺钾程度更加严重[3]。中国钾肥利用率较低，主要粮食作物钾肥利用率不同地区的变幅在21.2%～35.9%，平均为31.3%[4]。肥料养分当季利用率低主要因为在目前的施肥方式（撒施）下，施入土壤的大部分肥料养分分布于根系不能高效吸收的土体范围而致[5]。

施肥位置的重要性在国内并没有受到应有的重视，尤其是在目前施肥机械化水平还非常低的情况下，如何将肥料施到正确的位置，还只是停留在深施、混施比撒施肥料利用率高的研究上[6]。目前国内对于肥料施用位置的研究主要是针对肥料垂直深度的研究[7-9]，对于侧向和深度空间距离研究的较少；目标作物也主要集中在大豆[8，10]、水稻[11]、油菜[9，12]、玉米[13]、小麦[7，14]等，关于棉花的施肥位置报道较少；对于氮、磷的施肥位置研究[12，13]较多，而关于钾肥施用位置的研究鲜有报道。本研究通过大田试验的方式，探讨不同钾肥施用位置对棉花产量及生长性状的影响，以期探索稀植棉花合适的钾肥施用位置。

1 材料与方法

1.1 材料

棉花供试品种为中棉63。试验位于湖北省潜江市浩口镇农业部潜江农业环境与耕地保育科学观测实验站内，土壤类型为潮土，土壤基本理化性质：pH 6.90，有机质16.51 g/kg，全氮1.26 g/kg，全磷0.60 g/kg，全钾16.80 g/kg，碱解氮182.80 mg/kg，速效磷11.30 mg/kg，速效钾93.90 mg/kg。

1.2 试验设计

试验设7个处理，CK（不施钾肥）、T10，5（钾肥水平距离10 cm、垂直距离5 cm）、T10，10（钾肥水平距离10 cm、垂直距离10 cm）、T10，20（钾肥水平距离10 cm、垂直距离20 cm）、T20，5（钾肥水平距离20 cm、垂直距离5 cm）、T20，10（钾肥水平距离20 cm、垂直距离10 cm）、T20，20（钾肥水平距离20 cm、垂直距离20 cm）。具体施肥位置见图1。

全生育期施N 270 kg/hm?、P2O5 90 kg/hm?、K2O 225 kg/hm?、硼砂15 kg/hm?。其中，20%氮肥、全部磷、钾肥和硼肥一次性基施，氮、磷肥和硼肥施用方法为条施，钾肥为穴施。在蕾期和花铃期各施用40%氮肥，施用方法为条施。肥料品种分别为尿素（含N 46%），过磷酸钙（含P2O5 12%），氯化钾（含K2O 60%），硼砂（含B 11%）。

试验采用营养钵育苗，移栽，种植密度行距1.2 m、株距0.4 m。小区面积35 m?，每个小区分为2厢，其中一厢作为不同生育期取样用，另一厢作为测产用，试验小区田间排列方式按随机区组法。试验时间为2015年和2016年。

1.3 取样和测试项目

棉花的生长性状调查包括：①三桃数。在7月15日、8月15日、9月15日分别在每个小区选取长势一致的10株棉花挂牌标记，调查三桃数（伏前桃、伏桃和秋桃）。②生殖器官数量。在调查棉花三桃时，同时调查棉花的蕾、花、幼铃和桃的数量。③桃脱落数。在调查棉花三桃时，根据果枝上棉桃脱落的果节点，调查桃的脱落数。④有效果枝数。在调查棉花三桃时，调查结有棉桃的果枝数即为有效果枝数。

1.4 数据分析方法

图表绘制采用Excel 2007，数据显著性检验采用DPS 7.05软件单因素方差分析法，5%水平的LSD法检验。

2 结果与分析

2.1 钾肥施用位置对棉花产量的影响

施用钾肥显著增加了棉花产量（图2），与CK相比，钾肥对棉花产量的增产率为12.4%～28.1%。不同钾肥施用位置对棉花产量有一定的影响，在相同的水平距离时，产量基本随着施肥深度的增加而增加，除了T10，5的产量高于T10，10和2016年T20，10高于T20，20外。但钾肥水平距离在10 cm时，3个垂直距离的产量之间没有达到显著性差异。钾肥水平距离在20 cm时，T20，20的产量显著高于T20，5。钾肥垂直距离为5 cm时，水平距离10 cm的产量高于20 cm。垂直距离为10和20 cm时，水平距离20 cm的高于10 cm，但是均没有达到显著性差异，表明施肥深度为5 cm时，钾肥位置应该是“浅而近”，便于满足早期浅层根系吸收钾素，施肥深度为10和20 cm时，钾肥位置应该是“深而远”，水平距离20 cm更有利于产量的提高。综合2年的平均产量，钾肥施用位置的产量高低顺序为T10，20>T20， 10=T20，20>T10，5>T10，10>T20，5。endprint

2.2 不同钾肥施用位置对棉花三桃数的影响

伏前桃为7月15日的桃数，伏桃为8月15日的桃数，秋桃为9月15日的桃数。由表1可以看出，棉花生长早期，不施钾处理（CK）的伏前桃高于施钾处理，但未达到显著性差异，这可能是缺钾造成棉株早熟的原因。钾肥显著增加了伏桃和秋桃数，与CK相比，施钾肥处理的伏桃数平均高22.8%～40.9%，秋桃数平均高30.2%～48.1%。不同鉀肥施用位置对不同生育期桃数的影响也不同。不同钾肥施用位置的伏前桃和2015年伏桃数没有显著性差异，但对秋桃数的影响有一定的差异。综合2年平均结果，秋桃数的高低顺序为T10，20>T20，20>T20，10>T10，10>T20，10>T10，5>T20，5，且在2015年T20，20的秋桃数显著高于T20，5和T10，5，2016年T10，20、T20， 10的秋桃数显著高于T20，5，表明钾肥施在水平距离10 cm、垂直距离20 cm，水平距离20 cm、垂直距离10 cm和20 cm时有利于生长后期桃数的增加。

2.3 不同钾肥施用位置对棉花生殖器官数的影响

生殖器官包括花、蕾和桃，代表了棉株的产量潜力。由表2可知，施钾肥处理使生殖器官数在7月15日、8月15日和9月15日平均分别增加17.9%、22.1%和36.8%。不同钾肥施用位置在不同生育期对生殖器官数的影响也不同，其中，7月15日初桃期的生殖器官数没有显著性差异，说明钾肥施用位置对生长初期的生殖器官数没有显著性的影响，但在2016年8月15日盛桃期T20，10的生殖器官数显著高于T10，5和T20，5，在9月15日收获期T20，20、T10，20和T20，10的生殖器官数高于T10，5和T20，5，表明在盛桃期钾肥施在水平距离20 cm、垂直距离10 cm有利于根系吸收较多的钾素，而在收获期钾肥施在垂直距离10 cm和20 cm比5 cm能获得更多的生殖器官。

2.4 不同钾肥施用位置对棉桃脱落率的影响

脱落率为棉桃的脱落数占总桃数的百分比，保持较低的脱落率是提高产量的关键。2016年的初桃期脱落率很高是因为棉田在7月初遭遇了涝渍（表3）。钾肥在伏桃期和秋桃期能够有效降低棉桃的脱落率，但在7月15日伏前桃期的脱落率反而高于CK，与CK相比，施钾肥处理的脱落率在7月15日平均增加16.6%，在8月15日伏桃期和9月15日秋桃期分别降低34.8%和24.8%，差异达到显著性水平。虽然年际间脱落率的差异比较大，但基本随着施肥深度的增加而降低，2年平均脱落率表现为T10，20和T20，20的脱落率低于其他施肥位置。

2.5 不同钾肥施用位置对棉花有效果枝数的影响

由表4可知，施钾与否对有效果枝数的影响差异不显著，钾肥施用位置对有效果枝数的影响差异也不显著，说明钾肥的用量和施用位置不是影响棉花有效果枝数的主要因素。

3 小结与讨论

化肥深施是将肥料施到土壤特定层次，易于作物根系吸收利用的一项施肥措施，能够达到高效、增产、节肥、环保的目的[9]。王应君等[15]报道，所有肥料深施处理通过增加小麦的穗长、结实小穗数、有效穗数、穗粒数、千粒重实现产量的增加。在本研究中，与不施钾肥处理相比，钾肥深施处理通过增加棉桃和生殖器官的数量、降低棉桃的脱落率，从而增加棉花产量，这与余能英等[16]的结果一致，化肥深施处理棉花的果枝数、蕾数、大铃数分别比对照增加2.4%、46.7%、14.2%，脱落率则比对照低2.35%，可能是化肥深施养分供应均匀，营养生长与生殖生长较协调的原因。

肥料的具体施用位置因不同的作物而不同，在不同的生育期肥料的施用位置对作物的影响也不同。石岩等[17]认为小麦氮肥施在垂直距离20～40 cm时，可增加中、下层根量及所占比例数，增加千粒重，稳定穗数和穗粒数，使子粒产量中来自花后光合器官输送的比例增加，从而使产量提高。从根系分布、养分吸收和产量综合评价来看，油菜施肥深度在15 cm比较合适[9]。大豆生长发育前期植株氮、磷、钾含量及积累量以种下6 cm施肥处理最高，中后期以种下6 cm侧向0～12 cm范围内施肥效果较好[10]。小麦、油菜、大豆等作物栽培密度比较大，肥料施在种下有利于根系直接吸收养分，但是江汉平原棉花栽培密度比较低，棉花为须根系作物，有73.3%以上的根量集中在40 cm深的土层内，超过80.6%侧向分布在0～15 cm[18]，如果肥料仅仅施在种下，不能使根系充分吸收到养分。本研究结果表明，钾肥施在水平距离10 cm、垂直距离20 cm，水平距离20 cm、垂直距离10～20 cm效果较好，可通过增加桃数和生殖器官数，降低棉桃脱落率，从而增加产量。

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